一种齿科美白除菌涂层材料及其制备方法和应用

一种齿科美白除菌涂层材料及其制备方法和应用
【技术领域】
1.本发明属于牙齿美白修复技术领域，具体涉及一种齿科美白除菌涂层材料及其制备方法和应用。


背景技术：

2.在口腔医学领域，随着大众审美要求的提高，齿科修复体材料不仅要满足良好的生物相容性、优异的力学性能，还要具有良好的光学特性，以满足修复体的美观性。
3.牙齿美白是口腔美学中一个重要方面。目前牙齿美白主要通过研磨剂或者美白剂来实现。研磨剂是通过研磨祛除牙齿表面污渍与色斑，此种方法属于物理作用方式，研磨剂往往具有较高的硬度，因而，随着研磨次数的增多，牙齿表面不可避免的造成一定的损伤，并且由于牙体具有较为复杂的形状，因而研磨法的作用效果亦相当有限。而美白剂一般采用的为酸性试剂或强氧化剂，利用酸蚀作用或氧化作用，去除牙齿表面粘附的异质材料，此类物质在破坏牙齿表面异质材料的同时，虽然美白效果较为明显，但会因腐蚀作用而刺激口腔。此外，由于牙体材料本身属于无机材料，在腐蚀或氧化作用下，会造成牙体材料本身的损害。最终看来，现有机的几种美白材料均具有较大的缺陷，而无法在影响较小的前提下，实现牙体的美白作用。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种齿科美白除菌涂层材料及其制备方法和应用，以解决现有技术中已有的齿科美白剂美白效果有限，易于造成牙齿表面损伤，且易于刺激口腔黏膜的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
6.一种齿科美白除菌涂层材料，包括sio2、压电材料和添加物；以质量百分比计，sio2的质量分数为65％
‑
90％，压电材料的质量分数为8％
‑
20％，添加物的质量分数为2％
‑
20％，三者的质量分数和为100％。
7.本发明的进一步改进在于：
8.优选的，压电材料质量分数为10％
‑
15％。
9.优选的，所述压电材料为batio3、zno、znsno3或gan中的至少一种。
10.优选的，所述压电材料的粉体粒度d50＜100nm。
11.优选的，所述压电材料的粉体粒度d50＝50
‑
60nm。
12.优选的，所述添加物为al2o3、k2o、ceo、zro、p2o5中的至少一种。
13.一种上述的齿科美白除菌涂层材料的制备方法，包括以下步骤：
14.(1)混合sio2、压电材料以及添加物形成粉体状的涂层材料；
15.(2)球磨涂层材料，得到混合物；
16.(3)按照质量比(2
‑
3)：(1
‑
2)混合步骤(2)制备的混合物和调和液，制得膏体材料，为齿科美白除菌涂层材料。
17.优选的，步骤2中，球磨转速为800
‑
2000r/min，球磨时间为2
‑
16h；所述调和液由丙三醇、水和聚维酮k30组成。
18.一种上述的齿科美白除菌涂层材料的应用，将涂层材料涂覆在齿科修复基体的外部，高温固化后得到修复体。
19.优选的，所述修复集体为金属烤瓷修复基体、全瓷修复基体或玻璃陶瓷修复基体；高温固化温度为700℃
‑
800℃，固化时间为20
‑
60min。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明了公开了一种齿科美白除菌涂层材料，该涂层材料由sio2、添加物和压电材料组成，通过在齿科修复体表层涂覆并固化后制得表层含有压电材料的齿科修复体，sio2作为主体材料因为有压电材料，该材料在日常生活的震动、摩擦等外力作用下会由于压力变化激活自身的压电性能，产生大量活性基团，研究表明，压电效应产生的活性基团可以有效地祛除牙齿表面污渍，显著美白牙齿，并且无副作用，不会损伤牙釉质及口腔黏膜，进而利用咀嚼和刷牙过程中牙齿表面的压电效应实现牙齿的自我美白与除菌功能。本发明的齿科美白除菌涂层安全无毒，能够长期有效地实现齿科修复体及邻近牙齿的美白除菌效果。
22.本发明还公开了一种齿科美白除菌涂层材料的制备方法，制备过程中通过球磨机将其混匀，通过调和液使其混合均匀，最终得到均匀的膏体。
23.本发明还公开了一种齿科美白除菌涂层材料的应用，该应用过程将含有压电材料的粉体涂覆在修复基体，高温固化后即得到修复体，最终的材料涂覆在待修复基体的表面，相当于牙釉质的作用，能够有效的利用材料的压电性能，实现自修复的作用。
【附图说明】
24.图1为本发明的涂层材料sem扫描图
25.图2为本发明的图1中画圈部分的eds图。
【具体实施方式】
26.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
27.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
28.本发明公开了一种齿科美白除菌涂层材料及其制备方法和应用，所述齿科美白除菌涂层材料为一种粉体材料，粉体材料由65％
‑
90％的sio2、质量分数为8％
‑
20％的压电材料，以及质量分数为2％
‑
20％的添加物组成，特别优选的，压电材料质量分数10％
‑
15％。所述压电材料是 batio3、zno、znsno3或gan中的至少一种，优选batio3与电气石。所述压电材
料粉体粒度 d50＜100nm，优选d50＝50
‑
60nm，所述压电材料为极化的压电材料，添加物是al2o3、k2o、 ceo、zro、p2o5中的至少一种，起到降低玻璃形成温度，提高稳定性的作用。
29.所述齿科美白除菌涂层材料的制备方法包括以下步骤：
30.(1)将粉体材料按比例混合，sio2、压电材料和添加剂的质量和为100％。
31.(2)将步骤(1)所得物料在球磨机中高速球磨，得到混合物，球磨速度为800
‑
2000r/min，优选1000
‑
1500r/min，球磨时间为2
‑
16h，优选10
‑
16h。
32.(3)将步骤(2)所得混合物与调和液混合制得膏体材料；调和液作为混合物分散液，起到提高附着力的作用，由丙三醇、水和聚维酮k30组成，质量比为(2
‑
4)：(3
‑
5)：(1
‑
4)，优选4:5:1；所述混合物与调和液质量比为(2
‑
3)：(1
‑
2)，优选2：1；
33.(4)将步骤(3)所得膏体材料涂覆在齿科修复基体的外部，完全将齿科修复基体包裹，高温固化后得到修复体，所述的修复基体是金属烤瓷修复基体、全瓷修复基体及玻璃陶瓷修复基体中的一种，修复体基体在使用以前需用合适的打磨工具进行表面处理，高温固化温度为 700℃
‑
800℃，固化时间为20
‑
60min。
34.下面结合具体实施例对上述过程进一步阐述。
35.实施例1
36.(1)按照表1中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
37.表1实例1物料含量配方
38.组分质量含量wt％sio270al2o33k2o4ceo3zro5p2o55batio310
39.(2)将混合好的物料在800r/min转速下球磨16h，得到混合均匀，分散性好的混合物。
40.(3)将得到的混合粉体与调和液按照质量比2:1调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成4:5:1组成。
41.将所得膏体涂在表面处理后的金属烤瓷齿科修复体基体上，并在770℃保温20min固化，
42.得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
43.图1为所得涂层sem形貌及球形相的eds分析，可以证实添加的压电材料(batio3)以球形颗粒形态存在于涂层表面，发挥美白除菌功能。
44.实施例2
45.(1)按照表2中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
46.表2实例2物料含量配方
[0047][0048][0049]
(2)将混合好的物料在1000r/min转速下球磨12h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0050]
(4)将得到的混合粉体与调和液按照质量比3:1调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成4:5:1组成。
[0051]
(3)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在800℃保温15min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0052]
实施例3
[0053]
(1)按照表3中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
[0054]
表3实例3物料含量配方
[0055]
组分质量含量wt％sio270al2o33ceo3zro4p2o53k2o5znsno312
[0056]
(2)将混合好的物料在1200r/min转速下球磨12h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0057]
(3)将得到的混合粉体与调和液按照质量比3:1调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成4:5:1组成。
[0058]
(4)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在780℃保温20min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0059]
实施例4
[0060]
(5)按照表4中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
[0061]
表4实例4物料含量配方
[0062]
组分质量含量wt％sio265al2o33ceo3zro5p2o54k2o5batio315
[0063]
(6)将混合好的物料在2000r/min转速下球磨2h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0064]
(7)将得到的混合粉体与调和液按照质量比2.5:1调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成3:4:2组成。
[0065]
(8)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在700℃保温60min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0066]
实施例5
[0067]
(9)按照表5中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
[0068]
表5实例5物料含量配方
[0069]
组分质量含量wt％sio285al2o31ceo1zro1p2o51k2o1gan10
[0070]
(10)将混合好的物料在1100r/min转速下球磨10h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0071]
(11)将得到的混合粉体与调和液按照质量比3:2调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成3:4:2组成。
[0072]
(12)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在720℃保温30min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0073]
实施例6
[0074]
(13)按照表6中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
[0075]
表6实例6物料含量配方
[0076][0077][0078]
(14)将混合好的物料在1400r/min转速下球磨5h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0079]
(15)将得到的混合粉体与调和液按照质量比2:1.5调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成2:5:1组成。
[0080]
(16)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在730℃保温40min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0081]
实施例7
[0082]
(17)按照表7中所示成分含量，取所需各原料配料，充分混合均匀。
[0083]
表7实例7物料含量配方
[0084]
[0085][0086]
(18)将混合好的物料在1300r/min转速下球磨8h，得到混合均匀，分散性好的混合粉体材料。
[0087]
(19)将得到的混合粉体与调和液按照质量比2.5:1调和，制得膏体材料。调和液由丙三醇、水和聚维酮k30按照质量比组成3:5:2组成。
[0088]
(20)将所得膏体涂在表面处理后的全瓷齿科修复体基体上，并在750℃保温50min固化，得到具有美白除菌功能的齿科修复体。
[0089]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。